Продуктивность зернобобовых культур в зависимости от сортовых особенностей, способов основной обработки почвы и погодных условий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Продуктивность зернобобовых культур в зависимости от сортовых особенностей, способов основной обработки почвы и погодных условий

А.В. Турьянский, С.И. Смуров, О.В. Григоров

Государственной программой развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции сырья и продовольствия на 2008-2012 годы предусматривается ускоренное развитие кормовой базы животноводства на основе использования высокобелковых культур, обеспечивающих существенное уменьшение зависимости производства животноводческой продукции от импортных закупок белковых компонентов.

Для решения проблемы дефицита белка в Центральном Черноземье, и особенно в Белгородской области с её интенсивно развивающимися отраслями птицеводства и мясного животноводства, в систему кормопроизводства необходимо вводить культуры и сорта, сочетающие высокую потенциальную урожайность с устойчивостью к абиотическим и биотическим стрессам, отличающиеся повышенной азотфиксацией, комплексной устойчивостью к болезням, вредителям и сорнякам, толерантностью к кислотности почвы. Если говорить о птицеводстве, то, к сожалению, в силу отсутствия соответствующих сортов бобовых по ограничению из-за особенностей пищеварения птиц, альтернативы соевым бобам пока нет.

Решить проблему кормового белка возможно во многом за счёт выращивания бобовых культур. В Госреестре селекционных достижений в настоящее время находится 329 сортов зернобобовых растений, что создаёт определённые проблемы для специалистов хозяйств при их выборе. Поэтому отбор бобовых культур и их сортов, пригодных для выращивания в нашем регионе, является весьма актуальной задачей на сегодняшний день.

Одной из традиционных бобовых культур в нашей зоне является горох. Его производство в мире неустанно возрастает. "Гороховая революция", произошедшая в ряде стран Европейского Союза за последние двадцать лет, выразившаяся в резком возрастании площадей под зерновым горохом, в большой степени обязана использованию безлисточковых сортов с детерминантным типом роста, благодаря чему увеличилась технологичность культуры. Содержание белка в зерне у новых сортов гороха 23-26 %. В Госреестре селекционных достижений третья часть отечественных сортов гороха относится к безлисточковым, в то время как в списке основных сортов гороха, возделываемых в странах ЕС их около 80%. Но, учитывая обширный масштаб климатических условий в нашей стране, целесообразно иметь в производстве как сорта традиционного (листочкового) морфотипа, так и безлисточковые (усатые) сорта. Для возделывания в засушливых условиях более приспособлены листочковые сорта с длинным стеблем и междоузлиями. В условиях с достаточным увлажнением целесообразно возделывать сорта с высокой устойчивостью к полеганию.

Как известно, наиболее благоприятными для зерновых бобовых культур являются почвы среднемеханического состава - лёгкие суглинистые и супесчаные. При размещении однолетних бобовых на тяжёлой суглинистой почве требуется более тщательная её обработка. Особенно это актуально при возделывании пришедших в последнее десятилетие на смену листовым среднерослым сортам гороха чувствительных к сорнякам безлисточковых (усатых) сортов гороха с ограниченным типом роста (детерминантностью). Обладая целым комплексом ценных качеств (низкорослостью, неосыпаемостью семян, усатыми листьями, детерминантностью) в сырые и холодные годы растения этих сортов не израстают, дружно и равномерно созревают, что при сохранении устойчивого к полеганию стеблестоя позволяет получить высококачественный урожай в более короткие сроки. Однако в годы с недостатком влаги и повышенным температурным режимом у них, в отличие от листовых сортов, наблюдается резкое снижение высоты растений, сокращение межфазных периодов, вследствие чего возникают трудности с уборкой и снижение уровня урожайности.

Кроме того, горох является и замечательным предшественником для последующих культур севооборота, и мы считаем, что в области его посевы необоснованно снижены, что объясняется слабым уровнем семеноводства высокоурожайных сортов интенсивного типа. Мы продолжаем работать и сохранять исчерпывающую информацию по возделыванию гороха.

В последние годы в лесостепных районах ЦЧР резко возрос интерес к кормовым бобам, как бобового компонента в дополнении к гороху и вике, в смешанных посевах со злаковыми культурами для повышения кормовой ценности и, прежде всего для обогащения корма протеином.

Ценность бобов определяется высоким содержанием и биологической полноценностью белка в зерне, хорошим питательным составом зеленой массы, высокой переваримостью питательных веществ и хорошей поедаемостью. Содержание белка в семенах колеблется от 26,8 до 33,5%, в зеленой массе - от 13,8 до 21,5%. Высокая питательная ценность кормовых бобов также обусловлена наличием значительного количества свободных аминокислот, которые не входят в состав белка, но очень легко усваиваются организмом. Такие аминокислоты, в том числе все незаменимые, составляют 4-5% массы зерна. Семена бобов могут составлять до 25% рациона домашней птицы при минимизации в них таких антипитательных веществ как вицинин-конвицинин и таннины, что уже частично осуществлено селекционным путем. При этом кормовые бобы не только высокобелковая, но и одна из самых урожайных бобовых культур. Урожайность зерна в зависимости от почвенно-климатических условий колеблется от 19,0 до 53,0 ц/га и выше, зеленой массы - от 180 до 650 ц/га.

По данным Всероссийского научно-исследовательского института зернобобовых и крупяных культур, бобы на зерно можно возделывать в Центрально-Черноземной зоне. Почвенно-климатические условия лесостепи региона соответствуют биологическим требованиям кормовых бобов, почвам, температурным условиям и влагообеспеченности.

Введение кормовых бобов в систему полевого кормопроизводства расширит ассортимент кормовых культур, устранит дефицит белка в кормах, приведет к повышению плодородия почвы и увеличению хороших предшественников для последующих культур севооборота. Многие элементы агротехники новых сортов, направленные на реализацию высокого потенциала их продуктивности и снижающие зависимость её уровня от погодных условий для них не разработаны и поэтому их уточнение является насущной задачей. Все эти положения также актуальны и для новых сортов кормовых бобов.

Основной целью исследований, проводимых в стационарных опытах лаборатории по изучению систем земледелия ФГБОУ ВПО «БелГСХА им. В.Я. Горина», является разработка для местных условий, используя все положительные свойства отвальной и безотвальной обработки, системы основной подготовки почвы в четырёхпольном севообороте, обеспечивающую возможность повышения продуктивности полевых культур, в частности зернового гороха и кормовых бобов, и сохранения плодородия обрабатываемых почв.

Таблица 1.

Схема основной обработки почвы в полях севооборота

Сравнительное изучение сортов зернового гороха и кормовых бобов при выращивании по разным способам основной подготовки почвы осуществлялось в полевом зернопропашном севообороте со следующим чередованием культур - бобовые культуры на зерно, озимая пшеница, сахарная свёкла, яровой ячмень. Основная обработка почвы в полях севооборота проводилась в соответствии с приведённой ниже схемой (табл. 1). полевое кормопроизводство почва рынок

Под культуры севооборота вносили удобрения дисковой сеялкой под зябь, поперек наложения способов основной подготовки почвы на глубину 6-7 см из расчета N30P30K30 кг д. в. на гектар под культуры сплошного сева и N₁₂₀P₁₂₀K₁₂₀ кг д. в. на гектар под сахарную свёклу.

Общий фон под способы основной обработки почвы - лущение стерни вслед за уборкой предшественника с последующим мелким рыхлением почвы по мере появления всходов сорняков и падалицы.

Под яровые культуры сплошного сева весенняя обработка почвы состоит из закрытия влаги с выравниванием поверхности поля сцепкой состоящей из шлейф-борон ШБ-2,5 и ВНИС-Р без предпосевной культивации. Перед посевом зернобобовых культур проводится повторное рыхление почвы пригруженными боронами ВНИС-Р, а в отдельные годы, в связи с погодными условиями, культиватором КПС-4,0 в агрегате со средними боронами на глубину заделки семян 5-6 см.

Под пропашную культуру после шлейфования, при наступлении оптимальных сроков, вносится почвенный гербицид с последующей обработкой боронами ВНИС-Р в агрегате с посевными боронами, чем одновременно решается две задачи - заделка гербицида и предпосевная культивация.

Посев зернобобовых культур проводится сеялкой С3-3,6 с нормой высева соответственно 1,2 млн. всхожих семян на гектар гороха и 650 тысяч кормовых бобов с рядковым внесением удобрений из расчета 10 кг д.в. азота, фосфора и калия на гектар.

Агротехника ухода за бобовыми культурами базируется на наблюдениях за состоянием посевов и при необходимости включает послевсходовую обработку гербицидами, инсектицидами и фунгицидами. Урожай на учетных делянках убирается напрямую комбайном Сампо-2010.

Физическое состояние почвы, создаваемое различными способами основной обработки, в определенной степени влияет на её режим влажности.

При определении содержания продуктивной влаги в почве перед посевом установлено, что в среднем за 3 года запасы её в метровом слое были практически одинаковыми по всем способам основной обработки. При этом вариации были незначительными и укладывались в пределы от 187 мм по отвальной вспашке до 195 мм на чизельной обработке (табл. 2).

В пахотном, тридцатисантиметровом слое, по всем вариантам опыта её запасы были хорошими, на уровне 55-56 мм.

За время вегетации культур происходило уменьшение содержание продуктивной влаги по всем вариантам опыта, как за счёт потребления самих культур, так и за счёт испарения её с поверхности почвы (из-за высоких дневных температур в сочетании с низкой влажностью воздуха).

В связи с этим на период уборки изучаемых культур, содержание продуктивной влаги, по сравнению с первым учётом было низкое. Так, в пахотном горизонте, запасы влаги были практически одинаковыми и не зависели от способа обработки почвы. В метровом слое по сравнению со вспашкой (109 мм) тенденция к повышению наблюдалась по мелкой безотвальной - 114 мм и глубокой безотвальной обработке - 111 мм.

Таблица 2.

Влияние способов основной обработки почвы на обеспеченность растений доступной влагой, (мм)

Существенным фактором воздействия на почву и растения в годы исследований были метеорологические условия (рис. 1).

Условия увлажнения значительно отличались по годам. Лето и осень 2005 года были засушливыми, что отразилось на состоянии пахотного горизонта. Так ко времени уборки культур (31 июля) содержание влаги в верхнем десятисантиметровом слое почвы было менее 1 мм, а в корнеобитаемом тридцатисантиметровом слое 4-6 мм.

Рис. 1 - Изменение средней декадной температуры в урожайные 2005 и 2006 годы и неурожайном 2007 году

Однако, благодаря тому, что период почвенной и воздушной засухи наблюдался в третьей декаде мая и во второй половине июля, а в период формирования генеративных органов, их цветения и созревания, погода была прохладной и дождливой. Культуры сформировали хороший урожай зерна в среднем по обработкам - сорта гороха от 30,7 до 42,1 ц/га, бобов - от 36,1 до 40,7 ц/га.

Весной 2006 года запасы почвенной влаги были достаточными для дружного прорастания бобовых растений, однако, в период интенсивного развития вегетативной массы и формирования бобов, сложились погодные условия благоприятные для развития грибных заболеваний - обильные осадки (выпало в 2,5-4 раза больше климатических норм) и среднесуточная температура воздуха на уровне 14-17°C. В период налива зерна бобовые растения страдали от корневых гнилей, аскохитоза и других пятнистей листьев и бобов. Такое состояние культур привело к двукратному, по сравнению с 2005 годом, снижению урожайности сортов гороха и на треть - кормовых бобов. При этом у сортов гороха Мадонна и Эйфель и кормовых бобов Альфред и Исток, лучшие показатели были получены по отвальной пахоте.

Ранний сев весной 2007 года, при ожидаемом удлинении вегетационного периода, создавал предпосылки к получению высокого урожая зерна бобовых культур. Этому способствовали и достаточные для прорастания и развития всходов гороха и бобов запасы почвенной влаги и погодные условия конца марта и начала апреля. Однако, установившаяся с конца апреля и практически до конца июня погода с повышенным температурным режимом, низкой относительной влажностью воздуха и ветром во второй половине дня со скоростью до 5-7 м/сек. при крайне неравномерном распределении осадков, привела к тому, что культурные растения находились в постоянном стрессовом состоянии.

Сортовые особенности изучаемых сортов гороха - безлисточковость, детерминантный тип роста - оказывающиеся полезными и благотворно отражающиеся на продуктивности и технологичности культуры в годы с обычными климатическими условиями, в 2007 году не помогли реализовать потенциал культуры.

Таблица 3.

Урожайность сортов гороха в 2005-2007 гг., ц/га

НСР₀₅ = в 2005 г. 1,6 ц/га; в 2006 г. 1,3 ц/га; в 2007 г. 1,2 ц/га.

Повышенный температурный режим второй половины мая и начала июня привёл к резкому снижению высоты растений, при этом практически в два раза сократилась и продолжительность межфазных периодов. Гидротермический коэффициент Селянинова в период, когда растения гороха проходили фазы интенсивного роста и закладки генеративных органов, был равен 0,36, то есть соотношение влагообеспеченности и температуры воздуха соответствовало климату полупустыни. Такая погода привела к опадению цветков, сокращению количества завязываемых бобов и семян в них и в конечном итоге к сильному снижению урожайности культуры. Сбор зерна был в 2,3-3,5 раза ниже показателей урожайного 2005 года (табл. 3).

Негативные условия вегетации более всего повлияли на сорт Мадонна - уменьшение урожая по отношению к уровню 2005 года составило 71,1 % по отвальной вспашке, 72,5 % по культивации и 70,9 % по глубокому безотвальному рыхлению. У отечественного сорта Таловец 70, реакция на условия выращивания была схожей, но при этом снижение было меньше чем у сорта Мадонна на 1,5-5,6 % и различия между показателя сбора зерна по способам основной обработки почвы были несущественными. Наиболее урожайным этот сорт оказался по глубокому безотвальному рыхлению.

Кормовые бобы в экстремальном 2007 году хоть и снизили урожайность в сравнении с уровнем 2005 и 2006 годов более чем в 2 раза, но сбор зерна у них оказался почти на 20 %, или в физическом выражении на 2,5 ц/га, выше среднего показателя сортов гороха (табл. 4).

Таблица 4.

Урожайность сортов кормовых бобов в 2005-2007 гг., ц/га

НСР₀₅ = в 2005 г. 4,0 ц/га; в 2006 г. 3,0 ц/га; в 2007 г. 1,3 ц/га

На формирование урожая культуры повлияло более интенсивное по сравнению с горохом наращивание вегетативной массы в начальный период развития, а это способствовало уменьшению испарения влаги из почвы, мощная корневая система и то, что фазы цветения и формирования бобов наступили во время, когда прошли июньские ливни.

Также как и горох, в агроклиматических условиях 2007 года максимальный урожай кормовые бобы показали по глубокому безотвальному рыхлению. При этом выделился сорт Исток. Его урожайность значительно превышала показатели сортов Альфред и Пензенские 16, в среднем соответственно на 5,4 и 2,7 ц/га.

В наших опытах содержание белка в зерне бобовых культур не имело существенных отклонений в зависимости от способов основной обработки почвы. Различие имелось лишь от вида культуры и сорта. Так, в среднем по опыту, этот показатель у кормовых бобов был выше на 6,19 %, чем у сортов гороха и составлял 27,21 % (табл. 5, 6).

Таблица 5.

Содержание и сбор сырого протеина у сортов гороха в среднем за 2005-2007 гг.

Таблица 6.

Содержание и сбор сырого протеина у сортов кормовых бобов в среднем за 2005-2007 гг.

Наиболее высокий показатель содержания сырого протеина среди изучаемых сортов гороха имел отечественный Таловец 70, но по сбору белка с гектара выделился иностранный сорт Мадонна. Благодаря высоким показателям урожайности в опыте он обеспечил сбор сырого протеина в среднем на уровне 5,69 ц/га.

Сбор сырого протеина у сортов кормовых бобов был выше показателей гороха в среднем на 51 %. У этой культуры выделился сорт Исток. Сочетание у него высокой урожайности с большим, на уровне близком к 30 % содержанием сырого протеина, позволяет собирать до 9 ц/га белка с гектара.

В результате наших исследований установлено, что наибольший урожай зернобобовые культуры показали по глубокой безотвальной основной обработке почвы на глубину 40-45 см. Однако, достоверной разницы по сбору зерна между способами основной подготовки почвы мы не получили. Это позволяет нам утверждать то, что в почвенно-климатических условиях нашего региона при выборе варианта осеннего рыхления почвы под горох и кормовые бобы, предпочтения следует отдать безотвальной обработке как наиболее экономичной по времени и средствам.

По реакции сортов на способ основной обработки почвы установлено, что определённой закономерности в урожае зерна не наблюдалось. В большинстве лет, двух из трёх, короткостебельные безлисточковые сорта гороха и полудетерминантные сорта кормовых бобов показали наибольшую урожайность по безотвальным обработкам. В 2006 году, оптимальным способом была отвальная пахота.

По сбору кормового белка лучшими сортами в наших опытах были иностранный сорт гороха Мадонна и отечественный сорт кормовых бобов Исток. Достоинством сортов является высокая урожайность и большое содержания сырого протеина, что в комплексе позволяет собрать около 6 центнеров с гектара высококачественного белка у гороха и почти 9 ц/га у бобов.

Представленные результаты исследований по влиянию на продуктивность бобовых культур способов основной обработки почвы являются основополагающей частью технологической цепочки их выращивания. На успех труда земледельцев, величину и качество полученного урожая существенное влияние оказывают и многие другие звенья технологии, в частности способы ухода за посевом гороха и бобов, своевременность их проведения, метод и качество уборочных работ. В заключении хотелось бы отметить, что коллективом учёных ФГБОУ ВПО «БелГСХА им. В.Я. Горина» разработаны и апробированы на практике приёмы выращивания современных сортов гороха, кормовых бобов и сои, адаптированные к нашим агроклиматическим и экономическим условиям. И мы уверены, что наши опыт и знания, при условии благожелательного и заинтересованного отношения к ним производственников, помогут решить проблему дефицита белка и обеспечить сбалансированными кормами животноводческую отрасль сельскохозяйственного производства Белгородчины.

Размещено на Allbest.ru